Технология ночного видения включает три основные категории: усилитель изображения (усиление света), инфракрасное тепловидение (инфракрасная температура) и цифровое ночное видение (ПЗС-матрица с нижней подсветкой). Большинство пользователей используют оборудование оптического усиления усилителя изображения. Технология усиления света использует небольшое количество света, например лунного или звездного света, для прохождения через периферийный преобразователь и преобразования световой энергии (учёные называют ее фотонами) в электрическую энергию (электроны). Электроны проходят через тонкий диск размером примерно в четверть размера электрона и включают более 10 миллионов лучей. Когда электроны перемещаются и ударяются о микроканальную пластину, высвобождаются тысячи электронов. Эти высвободившиеся электроны отражаются от флуоресцентного экрана, превращая электроны обратно в фотоны и позволяя вам видеть впечатляющий ночной свет даже в очень темных условиях.
Усилители изображения бывают разных форм, размеров и четырех основных типов. Системы Gen 0 и Gen 1 используют электростатическую инверсию и ускорение электронов для получения дохода. Оба имеют геометрические искажения, и хотя поколение 0 требует активного инфракрасного освещения, поколение 1 имеет более высокую катодную чувствительность и является настоящим пассивным усилителем изображения. Gen 1/Super Gen 1+ обеспечивает производительность и экономическую эффективность для непрофессиональных пользователей. Уникальной особенностью является то, что переключатель можно выключить после того, как он был включен в течение определенного периода времени, из-за оставшейся в нем энергии. В системах Gen 2 и Gen 3 такого «послесвечения» — исчезающего изображения не будет, они выключатся при выключении выключателя. Они, как правило, меньше по размеру, легче по весу и потребляют меньше тока. В обоих используется микроканальная пластина (MCP) для улучшения усиления и разрешения изображения, но трубка Gen3 имеет дополнительный слой ионно-блокирующей пленки для увеличения срока службы трубки. Так что внутренне они очень похожи, главное отличие — фотокатод этих трубок. Если фотокатод Gen 1 и Gen 2 может быть одинаковым (мульти-щелочной фотокатод), то технология Gen3 основана на совершенно другом материале — арсениде галлия, который увеличивает чувствительность фотокатода более чем в 3 раза. Используйте электронно-оптические преобразователи American Gen 2+ с осторожностью. Соединенные Штаты производят трубы Gen3 как минимум последние 5 лет. Таким образом, источником любых американских ламп Gen 2+, скорее всего, будут запасы, очищенные от военных складов. Хотя вам может посчастливиться получить подходящую трубку в качестве запасной части, она существует уже много лет и может не соответствовать текущим производственным спецификациям. В худшем случае вы получите хорошее применение, но ограниченный срок службы лампы с номиналом катода значительно сокращается в зависимости от использования и возраста.
Хотя усилитель третьего поколения является наиболее чувствительным, не все его применения обязательно будут такими. Они имеют относительно высокий фотокатод для невидимой, ближней инфракрасной части спектра. Уличные фонари, включенные во многих городах и пригородах, излучают незначительное количество света ближнего инфракрасного диапазона. Производительность Gen3, похоже, отличается от предыдущих поколений. Фактически, система Gen3 имеет тенденцию перегреваться, и при воздействии яркого освещения она теряет много деталей и контрастности изображения. На самом деле они видят только очень темные дикие места. Разработкой является автоматизированный электронно-оптический преобразователь HyperGen с затвором. Они разработаны для обеспечения производительности и минимального сканирования ореолов от очень темных до светлых или раздражающих областей. Это делает их наиболее эффективным решением для работы в городе и обеспечивает защиту в местах, где могут быть яркие источники света, такие как уличные фонари, автомобильные фары и т. д. По сравнению практически с любым другим продуктом, это наиболее реалистичное ночное видение, которое вы можете использовать. Вы действительно получаете то, за что платите. Это усиленная трубка, обеспечивающая значительные преимущества в производительности вашей работы. Однако это достигается за счет резкого падения процента прироста производительности по сравнению с увеличением затрат на полученные единицы производительности.
Поколение 0:
В типичной трубке поколения 0 используется фотокатод S-1, который реагирует в сине-зеленой области (чувствительность фотокатода 60 мА/люмен), что обеспечивает усиление электростатической инверсии и генерацию ускорения электронов. Трубки Gen0 характеризуются геометрическими искажениями, что приводит к необходимости использования активной инфракрасной подсветки.
Поколение I:
В начале 1960-х годов, на основе изобретения многощелочного фотокатода (Sb-Na-K-Cs), волоконно-оптической панели и совершенствования теории проектирования электронных оптических систем с концентрическими сферами, эти три основные технологии были разработаны и развиты в поколение трубка слабого света. Его одиночная трубка первого уровня может обеспечить увеличение яркости примерно в 50 раз. Благодаря трехуровневому каскаду усиление может достигать 120-900 раз. Чувствительность фотокатода составляет 120-250 мА/лм, центральное разрешение - 25-35 линий/мм. и время работы в течение 2000 часов (типично 1000 часов). Новейшая технология ночного видения при слабом освещении представляет собой метод пассивного наблюдения, который характеризуется хорошей маскировкой, небольшими размерами, малым весом, высокой производительностью и простотой массового производства. Технически он учитывает и решает проблему плоского поля и концентрической сферы; электронная оптика оптической системы. Система требует противоречий между сферическими поверхностями объекта (изображения), и качество изображения значительно улучшается. Его недостатком является то, что он боится сильного света и имеет явление ореола.
Поколение I+(Супер I+):
Это еще одна полезная модификация трубок первого поколения, в которой используется оптоволоконная пластина, установленная спереди или сзади трубки. Такое улучшение детализации и модификация увеличивают разрешение изображения и уменьшают искажения изображения. Прирост яркости фототрубы суперпоколения (1+) составляет примерно 1000 раз, чувствительность фотокатода увеличена до 280 мА/лм, разрешение центра 45-50 л/мм. В пассивном или активном режиме (с использованием инфракрасного осветителя) трубки Super Generation обеспечивают повышенное качество изображения, уменьшенное искажение и увеличенное расстояние просмотра по сравнению с трубками первого поколения. Эти изменения поля, работающие в городских условиях и на открытых пространствах, позволяют затемнить окружающее освещение до 1/4 луны. Когда условия работы становятся темнее, необходимо включить инфракрасный осветитель. Себестоимость производства суперпоколения в 4-9 раз выше, чем у первого поколения.
Поколение II:
Главной особенностью второго поколения приборов ночного видения для слабой освещенности является изобретение микроканального пластинчатого электронного умножителя (МКП) и внедрение его в однокаскадную тубусную трубку. Одноступенчатая микросветовая трубка, оснащенная одним MCP, может достигать усиления яркости 104-105, заменяя тем самым исходную большую и громоздкую трехступенчатую микросветовую трубку каскадной генерации, одновременно внутреннюю стенку; Микроканальная пластина MCP на самом деле имеет непрерывный динамометр с фиксированным пластинчатым резистором, поэтому при постоянном рабочем напряжении при сильном входном токе возникает эффект самонасыщения постоянного выходного тока. Этот эффект просто преодолевает феномен ореола. микросветовая трубка, кроме того, ее объем больше. Маленький и легкий, прибор ночного видения второго поколения в настоящее время является основным элементом отечественного оборудования ночного видения при слабом освещении. Чувствительность фотокатода 240--350 мА/лм, разрешение по центру 28-38 пл/мм, время работы не менее 1 000-3 000 часов (типовое среднее время безотказной работы 2000 часов), типичное SNR 11.
Поколение III:
Главной особенностью третьего поколения приборов ночного видения для слабой освещенности является внедрение пропускающего фотокатода GaAs и МКП с Al2O3 и ионно-барьерной пленки в плотно прилегающую тубусную трубку для слабой освещенности. По сравнению с малоосвещенными приборами второго поколения чувствительность слабоосвещенных приборов третьего поколения увеличена в 4-8 раз, чувствительность фотокатода 800+ мА/лм, разрешение центра 32-72 пл/мм. и типичное SNR составляет 18-28. Прирост яркости составляет 40 000-46 000 раз, рабочее время составляет 10 000 часов, срок службы увеличивается в 3 раза, использование спектра света ночного неба значительно улучшается, а целевое расстояние просмотра в темная (10-4лк) ночь продлевается на 50-100%. Технологической основой микросветового устройства третьего поколения является сверхвысокий вакуум, активация поверхности NEA, двойной бесконтактный контакт, двойное индиевое уплотнение, физика поверхности, химия поверхности и долговечная технология MCP с высоким коэффициентом усиления и т. д., которые также обеспечивает основу для разработки микросветовой трубки четвертого поколения и длинноволновых инфракрасных фотокатодных усилителей изображения и других высокотехнологичных продуктов, создавших хорошие условия.
Третье поколение в Европе часто называют SuperGen», «HyperGen», «XD-4» и т. д. Разница в параметрах гало трубки является наиболее существенной разницей в эффекте изображения.
Усилитель изображения с технологией SuperGen:
Лампа ультра-второго поколения для слабого освещения имеет примерно ту же структуру, что и трубка для слабого освещения третьего поколения. Основная техническая особенность заключается в использовании высокочувствительного многощелочного фотокатода в лампе второго поколения для слабого освещения. и позаимствовать технологию у микросветовой трубки третьего поколения. Результаты исследований механизма и процессов оптического MCP, структуры трубки, встроенного источника питания, кристаллографии и характеристик полупроводникового корпуса значительно улучшили качество изображения. относительно простой и цена относительно низкая, он стал нынешним массовым продуктом. Прирост яркости составляет 20 000-35 000 раз, чувствительность фотокатода 500+ мА/лм, разрешение по центру 45--54 пл/мм, минимальное отношение сигнал/шум 18 (типовое SNR 21), и рабочее время составляет 10 000 часов (типичное время безотказной работы 10 000 часов).
Усилитель изображения с технологией HyperGen:
В трубке для слабой освещенности HyperGen™ (SHD-3/XD-4/XR-5) используется примерно та же технология, что и в почти клейкой конструкции трубки для слабой освещенности третьего поколения. Основная техническая особенность заключается в использовании высокочувствительного мультиметра. щелочной фотокатод второго поколения. Качество изображения SHD-3™ обычно находится между Gen3 III и Gen 3 IV, качество XD-4™ обычно находится между Gen3 IV и Gen 3 VI, а качество XR-5™ эквивалентно качеству. Поколение 4 (четвертое поколение имеет большое академическое присутствие. Спорно, не определенно). Чувствительность фотокатода 600+ мА/лм при 2850 К, центральное разрешение 55–82 линий/мм, типичное отношение сигнал/шум 20–28 при 108 мкл, рабочее время 10 000–15 000 часов (типичное среднее время наработки на отказ 15 000 часов).
Поколение III:
Недавно разработчики микросветовых трубок удалили ионно-барьерную пленку из MCP, чтобы получить микросветовую трубку без пленки, добавили источник питания с автоматическим переключением двери для управления скоростью переключения напряжения фотокатода и улучшили низкое гало. Технология обработки изображений Помогает улучшить качество изображения при ярком свете. В 1998 году компания Litton впервые успешно разработала безпленочную трубку формирования изображения MCP, которая значительно улучшила дальность обнаружения цели и разрешение, особенно в условиях чрезвычайно низкой освещенности. Его ключевые технологии включают в себя новый высокопроизводительный безпленочный MCP, автоматический импульсный источник питания и технологию формирования изображения без ореолов, используемую между фотокатодом и MCP. Хотя эта технология беспленочных микросветовых трубок поколения BCG-MCPIV только началась, ее хорошие характеристики делают неизбежным стать новым лидером в области технологий усиления изображения при слабом освещении в этом столетии.
идти наверх
Ночное видение Gen 2+/3
Неохлаждаемое тепловидение
Охлаждаемая тепловизионная камера
Лазерный дальномер